為了考核每臺容器、鍋爐或不銹鋼焊管焊縫的化學成分、金相組織、力學性能及耐晶間腐蝕性能,不可能直接在不(bu)銹鋼焊管(guan)產品上截取焊接接頭試件進行試驗。通常在容器、鍋爐或管路施焊過程中帶焊接試板,試板的牌號、爐批號、厚度應當與產品鋼材完全相同,焊接材料也應與產品焊接中焊接材料同規格、同爐批號。試板的焊接工藝與焊接成品時相同,焊接試件可以在焊接產品之初施焊,也可以在焊接不銹鋼管產品結束后施焊,焊工和焊接設備仍與焊接產品時一樣。這樣做的目的是使它所處環境與正式產品一樣,成為焊接產品的一個組成部分,完全可以用它來代表產品焊接接頭的質量,焊接試件所取得的各項數據亦可代表該產品焊接接頭的真實情況。
一、破壞性檢驗包括下列內(nei)容:
1. 焊接接頭性能檢(jian)驗
焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)力(li)學性能試(shi)(shi)驗(yan)按(an)(an)《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)機(ji)械性能試(shi)(shi)驗(yan)取樣方(fang)(fang)法(fa)(fa)》(GB/T 2649-1989)進行(xing)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)力(li)學試(shi)(shi)驗(yan)按(an)(an)《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)拉伸(shen)試(shi)(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)》(GB/T 2651-2008)、《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)彎曲試(shi)(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)》(GB/T 2653-2008)、《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)硬度(du)試(shi)(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)》(GB/T 2654-2008)和(he)《焊(han)(han)(han)縫及熔敷金屬(shu)拉伸(shen)試(shi)(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)》(GB/T 2652-2008)等標準(zhun)(zhun)進行(xing)檢驗(yan),必要時還(huan)需(xu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的沖擊(ji)試(shi)(shi)驗(yan),按(an)(an)《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)沖擊(ji)試(shi)(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)》(GB/T 2650-2008)標準(zhun)(zhun)進行(xing)。
2. 焊縫金(jin)屬的化學(xue)成分分析
從焊(han)縫金(jin)屬中鉆取試(shi)樣進(jin)行化學分析,測定(ding)各元(yuan)素(su)含量(liang)。
3. 焊接接頭(tou)金相(xiang)組(zu)織檢查(cha)
從焊(han)接(jie)試件中截取焊(han)縫及熱影響區(qu)試樣(yang),借助于(yu)放(fang)大(da)鏡或(huo)顯微鏡檢查該區(qu)域由于(yu)焊(han)接(jie)過(guo)程熱循環的影響而產生的金相組(zu)織變化(hua)。
4. 鐵素體含量的測(ce)定
如前(qian)所述,在(zai)(zai)奧氏體(ti)(ti)型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)縫(feng)中(zhong)含(han)有一(yi)定數量的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)組織(zhi),能提高(gao)焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)抗裂性能和耐(nai)晶間腐蝕(shi)能力。但鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)量過多(duo),也是有害的(de)(de)。控(kong)制鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)在(zai)(zai)焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)含(han)量,可以避免焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)在(zai)(zai)溫度(du)較高(gao)的(de)(de)工作條件下形成(cheng)σ相組織(zhi),也可防止在(zai)(zai)非氧(yang)化性介質(zhi)中(zhong)化學耐(nai)腐蝕(shi)性能的(de)(de)降低。測定焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)量,根據《鉻鎳(nie)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)縫(feng)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)量測量方法》(GB/T 1954-2008)進(jin)行(xing)。
5. 耐蝕(shi)性檢(jian)查
為了確保奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)焊管焊接(jie)接(jie)頭具有良好(hao)的耐(nai)蝕(shi)性,應根據設計圖樣(yang)要(yao)求按照不同的耐(nai)腐蝕(shi)方(fang)法進行(xing)不同的檢測,試驗合格后,將其結果填寫在產品(pin)制造工序卡中流轉,最后存檔。
二(er)、破壞性(xing)試驗方法(fa)在檢驗焊縫中強導體含量主要有金相法(fa)和磁性(xing)法(fa)。
1. 金(jin)相法
是(shi)一(yi)種破壞性試(shi)(shi)(shi)驗方(fang)法。通常(chang)在(zai)產(chan)品(pin)上帶(dai)有檢驗用的(de)(de)焊接(jie)試(shi)(shi)(shi)樣,或(huo)者在(zai)厚為12~16mm鋼板(ban)上堆(dui)焊大于(yu)(yu)5層的(de)(de)焊縫(feng)。從焊縫(feng)金(jin)屬(shu)或(huo)堆(dui)焊金(jin)屬(shu)長度(du)方(fang)向中段切(qie)取金(jin)相試(shi)(shi)(shi)樣10~12mm,垂直于(yu)(yu)焊接(jie)方(fang)向的(de)(de)橫(heng)斷面金(jin)相觀測(ce)面的(de)(de)金(jin)相試(shi)(shi)(shi)樣,不應在(zai)起弧(hu)和滅弧(hu)處取樣。共取不少于(yu)(yu)6個金(jin)相試(shi)(shi)(shi)樣,將(jiang)其(qi)進行(xing)研磨、拋光、浸蝕,以試(shi)(shi)(shi)樣能(neng)完整(zheng)、真實、清晰地顯示(shi)出鐵素體的(de)(de)輪廓(kuo)為準。
金相法(fa)鐵素體(ti)的(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)規(gui)定用金相割(ge)線法(fa)作(zuo)為統(tong)一的(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)方法(fa),求鐵素體(ti)的(de)(de)(de)平(ping)均含量(liang)(liang)。金相割(ge)線法(fa)是定量(liang)(liang)金相方法(fa)之一,是將試(shi)樣放(fang)在(zai)放(fang)大倍數不小(xiao)于500倍的(de)(de)(de)顯(xian)微(wei)鏡下(xia),用帶(dai)有100個(ge)刻度(格)的(de)(de)(de)測(ce)微(wei)目(mu)鏡或(huo)有100分(fen)度的(de)(de)(de)目(mu)鏡片(pian)測(ce)量(liang)(liang)分(fen)度直尺(線)切(qie)割(ge)到的(de)(de)(de)相對量(liang)(liang)(占(zhan)100個(ge)格中(zhong)的(de)(de)(de)多少(shao)格),所得數值(zhi)作(zuo)為該(gai)(gai)視(shi)場(chang)內鐵素體(ti)的(de)(de)(de)相對量(liang)(liang)。移動載物臺,更(geng)動視(shi)場(chang)位置,可以選(xuan)測(ce)任意的(de)(de)(de)視(shi)場(chang)數目(mu),一般只需選(xuan)擇不小(xiao)于10個(ge)有代表性視(shi)場(chang),取其(qi)平(ping)均值(zhi)作(zuo)為該(gai)(gai)試(shi)樣中(zhong)鐵素體(ti)的(de)(de)(de)平(ping)均含量(liang)(liang)。
單面(mian)焊(han)(han)縫(feng),一般(ban)以(yi)其正面(mian)最外(wai)層(ceng)焊(han)(han)道(dao)中部(bu)橫(heng)斷面(mian)作為(wei)測(ce)(ce)量部(bu)位(wei);雙面(mian)焊(han)(han)縫(feng)則(ze)以(yi)兩個正面(mian)最外(wai)層(ceng)焊(han)(han)道(dao)中部(bu)橫(heng)斷面(mian)作為(wei)測(ce)(ce)量部(bu)位(wei),如圖7-1所示(shi)。堆焊(han)(han)金屬應以(yi)最外(wai)層(ceng)中部(bu)斷面(mian)作為(wei)測(ce)(ce)量部(bu)位(wei),如圖7-2所示(shi)。對(dui)于大面(mian)積(ji)堆焊(han)(han)有過(guo)渡層(ceng)時(shi),根據技術條件(jian)測(ce)(ce)量過(guo)渡層(ceng)的(de)鐵素體含量,則(ze)以(yi)其最外(wai)層(ceng)兩道(dao)搭接處作為(wei)測(ce)(ce)量部(bu)位(wei)。
一(yi)般情況(kuang)下,取3個(ge)金相(xiang)試樣(yang)。每個(ge)試樣(yang)都測(ce)10以(yi)上(shang)有(you)代表性視(shi)場(chang),取平均值作(zuo)為該(gai)試樣(yang)測(ce)量(liang)結果,再以(yi)3個(ge)試樣(yang)測(ce)量(liang)結果的平均值作(zuo)為最后結果。
另外,金(jin)相(xiang)標(biao)樣圖(tu)譜法屬于近似或半(ban)定量的金(jin)相(xiang)法,用(yong)它測量只能給出(chu)鐵素體含量的大致數值范圍,可在比較篩選試驗、中間近似測量及其他半(ban)定量試驗時(shi)使用(yong)。
近年(nian)來,國內外(wai)發展使用了(le)“掃描電鏡和微機(ji)處理的(de)聯(lian)合測定法”。先(xian)切(qie)取金相(xiang)試片(pian)后,通過(guo)掃描電鏡進行(xing)攝像(xiang),然后經過(guo)微機(ji)進行(xing)著色(se)處理,并精確地計算(suan)出不同的(de)含量;也(ye)可(ke)以通過(guo)掃描電鏡目(mu)測相(xiang)的(de)分布狀(zhuang)態,這是(shi)目(mu)前(qian)測量鐵素體含量最先(xian)進的(de)方(fang)法,已(yi)得到(dao)廣泛(fan)采(cai)用。
2. 磁性法
根據磁導率變化來測(ce)(ce)(ce)定鐵素(su)體的(de)含量(liang)(liang)(liang)(liang)。磁性(xing)法分破壞(huai)性(xing)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)和非破壞(huai)性(xing)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)兩種。破壞(huai)性(xing)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)試樣的(de)取(qu)樣,基(ji)本上與金相法標準中關于(yu)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位(wei)的(de)有關規定相同(tong)。非破壞(huai)性(xing)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)用(yong)探(tan)頭式儀器進(jin)行(xing),根據技術條件和實(shi)際情況,適(shi)當選擇合理部(bu)位(wei)。在選定的(de)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位(wei)取(qu)10個均(jun)勻分布的(de)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)值的(de)平(ping)均(jun)值,作為測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結果(guo)。測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)不銹(xiu)鋼復(fu)合板及堆(dui)焊(han)層的(de)鐵素(su)體的(de)探(tan)頭儀應備有專(zhuan)用(yong)探(tan)頭,磁場滲透深度≤2mm,以保證(zheng)鐵磁基(ji)材對測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結果(guo)不產生(sheng)明顯影響(xiang)。探(tan)頭式儀器使用(yong)過(guo)程中,探(tan)頭的(de)觸(chu)頭與被測(ce)(ce)(ce)面之(zhi)間(jian)應保持點接觸(chu)。該檢查(cha)方(fang)法不適(shi)于(yu)純奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼焊(han)管的(de)焊(han)縫。